前言

自古以來，戰(zhàn)爭(zhēng)打的就是能量和信息。不管是冷兵器時(shí)代還是熱兵器時(shí)代，不管是機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)還是信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，決定勝敗的關(guān)鍵，就是作戰(zhàn)雙方能否通過信息手段形成能量聚集優(yōu)勢(shì)，率先給予對(duì)方毀滅性的打擊和破壞。

在古代，信息傳遞主要依靠語言、文字、圖形等載體，而能量聚集主要依賴人力、畜力、機(jī)械力、火炸藥等手段。隨著電子信息技術(shù)的誕生，電成為了信息傳遞的新載體，并且更加高效和高速。同時(shí)，電能源也成為了能量聚集的新手段，并且是更加高能和高毀傷性的手段。

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)從機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)向信息化戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)而向智能化戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)展，電能源系統(tǒng)在軍用裝備體系中的地位越來越高，作用越來越大。一方面是現(xiàn)代信息系統(tǒng)的運(yùn)行主要依賴電能源，另一方面武器裝備的動(dòng)力系統(tǒng)甚至打擊系統(tǒng)也開始越來越多地依靠電能源。

現(xiàn)代武器系統(tǒng)的偵察、探測(cè)、干擾、通信等，主要依靠電磁波技術(shù)，需要長(zhǎng)期可靠工作的電能保障。一旦電能源系統(tǒng)失效或電力耗盡，武器系統(tǒng)就可能徹底 失聰失明。

無人機(jī)、機(jī)器狗、無人潛航器等越來越多的現(xiàn)代武器裝備采用電動(dòng)力，提供更加靈活的操控性和更加敏捷的機(jī)動(dòng)性，其續(xù)航能力和機(jī)動(dòng)能力往往取決于電能源系統(tǒng)的能量密度和功率密度。一旦電能源系統(tǒng)失效或電力耗盡，它們可能面臨癱瘓。

此外，電磁炮、微波武器和激光武器等高能武器，更是依賴電能源實(shí)現(xiàn)打擊手段，其毀傷能力直接由電能源系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)水平?jīng)Q定。依賴大功率電能源系統(tǒng)的艦載電磁彈射裝置也是艦載機(jī)作戰(zhàn)效能的重要影響因素。

信息化戰(zhàn)爭(zhēng)和智能化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)武器裝備的信息感知、計(jì)算、傳輸提出了更高的要求，而電能源則是信息化和智能化武器裝備作戰(zhàn)能力的基本保障。因此，可以說電能源已成為現(xiàn)代和未來武器裝備的糧食和血液，是制勝的關(guān)鍵。

正因?yàn)殡娔茉醇夹g(shù)的重要性，在新一代武器系統(tǒng)規(guī)劃、研制和應(yīng)用過程中，掌握電能源技術(shù)發(fā)展前沿和產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)于規(guī)劃和選擇適合的電能源技術(shù)和產(chǎn)品非常重要，對(duì)于用好電能源技術(shù)和產(chǎn)品也非常重要。

遺憾的是，目前大部分電能源技術(shù)相關(guān)的書籍主要還是面向電能源技術(shù)相關(guān)專業(yè)的讀者群體，要不就是覆蓋了較為完整的某一類電能源基礎(chǔ)知識(shí)的專業(yè)類教科書，要不就是在特定電能源技術(shù)方向深度聚焦的研究類專著。這些書籍對(duì)于非電能源技術(shù)專業(yè)方向的讀者群體，可讀性和針對(duì)性不強(qiáng)。特別是在軍用電能源技術(shù)領(lǐng)域，目前還缺乏專業(yè)性和針對(duì)性較強(qiáng)，并且覆蓋技術(shù)較為全面的、包含技術(shù)最新進(jìn)展的軍用電能源科普類圖書，為相關(guān)非電能源專業(yè)類讀者群體提供較為全面和基礎(chǔ)的技術(shù)介紹。

本書針對(duì) 決策類研制類用戶類 等三類非電能源專業(yè)的代表性讀者群體，系統(tǒng)性地介紹軍用電能源技術(shù)的場(chǎng)景需求、技術(shù)體系、重點(diǎn)方向、發(fā)展趨勢(shì)和前沿進(jìn)展等內(nèi)容，為有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家提供高價(jià)值的知識(shí)支撐性概述，并為后續(xù)軍用電能源技術(shù)科普叢書的編制提供指引。

1. 決策類 讀者群體

決策類 主要是指從事國(guó)防科技管理工作的機(jī)關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和參謀人員。該讀者群體的知識(shí)結(jié)構(gòu)偏向戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)、武器裝備、管理規(guī)劃等方面。他們的閱讀目的可總結(jié)為掌握現(xiàn)狀、展望未來、科技規(guī)劃，即全面掌握國(guó)內(nèi)外軍用電能源技術(shù)研究與應(yīng)用的最新進(jìn)展和未來發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合我國(guó)軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力和武器裝備的發(fā)展需求，科學(xué)研判軍用電能源技術(shù)的未來目標(biāo)、發(fā)展主線和重點(diǎn)方向，從而在制定我國(guó)軍用電能源技術(shù)發(fā)展規(guī)劃、研究計(jì)劃以及管理科研項(xiàng)目等工作過程中科學(xué)決策。

2. 研制類 讀者群體

研制類 主要是指從事各類軍用平臺(tái)系統(tǒng)研制的非電能源領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者和科研工作者。該讀者群體的知識(shí)結(jié)構(gòu)具有專業(yè)性強(qiáng)、差異化大的特點(diǎn)。他們的閱讀目的可總結(jié)為要什么、有什么、怎么用，即了解不同軍事應(yīng)用場(chǎng)景下裝備戰(zhàn)技指標(biāo)與電能源技術(shù)指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性，掌握可選用的軍用電能源技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和技術(shù)水平，從而支撐通過科學(xué)的技術(shù)選型，形成各類武器裝備的軍用電能源系統(tǒng)技術(shù)解決方案。

3. 用戶類 讀者群體

用戶類 主要是指武器裝備的使用者，需要在具體工作中操作全電化、信息化或智能化武器系統(tǒng)，電能源子系統(tǒng)的高效、安全、可靠運(yùn)行對(duì)他們至關(guān)重要。通過閱讀本書，此類讀者能夠?qū)Ω黝愲娔茉聪到y(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)和安全操作規(guī)范有一個(gè)較為基礎(chǔ)和全面的了解。比如，氫氣易燃易爆易擴(kuò)散，泄漏后與空氣混合，遇到明火、靜電容易發(fā)生燃燒甚至爆炸等安全事故。那么氫能的使用是否安全呢？對(duì)此，本書針對(duì)氫能的安全性進(jìn)行了深入淺出的闡述，讓用戶類讀者可以了解到雖然氫氣的物理化學(xué)性質(zhì)決定了其�；�品屬性，但是通過技術(shù)創(chuàng)新、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范等方面共同努力，完全可以保障氫能使用的安全性。類似的科普宣傳，可以讓用戶類讀者在接觸電能源新技術(shù)的過程中，能夠正確對(duì)待，既要排除心理障礙，也要防止新技術(shù)導(dǎo)入過程中出現(xiàn)不當(dāng)操作。

本書緊扣上述三類讀者的需求，按照軍用電能源技術(shù)發(fā)展背景、軍用電能源技術(shù)發(fā)展體系、軍用電能源技術(shù)應(yīng)用案例和軍用電能源技術(shù)未來趨勢(shì)等 4 個(gè)部分組織內(nèi)容，形成了軍用電能源技術(shù)總論。通過系統(tǒng)性的電能源知識(shí)體系介紹，結(jié)合趣味性和針對(duì)性較強(qiáng)的電能源技術(shù)案例，以及國(guó)內(nèi)外最新的電能源技術(shù)相關(guān)事件報(bào)道，為上述三類讀者群體勾畫出軍用電能源技術(shù)的宏觀整體場(chǎng)景和畫面，并對(duì)電能源具體技術(shù)和產(chǎn)品形成較為本質(zhì)的感性認(rèn)識(shí)，從而建立起軍用電能源技術(shù)和產(chǎn)品的方向感和導(dǎo)航圖。

第一部分是軍用電能源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，重點(diǎn)圍繞軍事應(yīng)用需求、技術(shù)現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)等方面，幫助讀者形成有關(guān)軍用電能源技術(shù)較為全面的基本認(rèn)識(shí)。

第二部分是軍用電能源技術(shù)學(xué)科體系與產(chǎn)品概覽，通過全面、系統(tǒng)地介紹軍用電能源技術(shù)的學(xué)科體系和產(chǎn)品概覽，幫助讀者建立有關(guān)軍用電能源技術(shù)的全景圖像。

第三部分是軍用電能源技術(shù)應(yīng)用典型案例，通過覆蓋場(chǎng)景較為全面的典型應(yīng)用案例分析，重點(diǎn)幫助應(yīng)用專家類讀者建立軍用電能源技術(shù)指標(biāo)與裝備戰(zhàn)技指標(biāo)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，了解可供選用的成熟、在研和未來電能源技術(shù)的應(yīng)用潛力，啟發(fā)應(yīng)用創(chuàng)新思路。

第四部分是軍用電能源技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略建議，通過介紹全球主要國(guó)家和地區(qū)的電能源技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，以及從本書作者視角展望未來軍用電能源技術(shù)的發(fā)展方向和預(yù)期成效，重點(diǎn)為管理專家類讀者制定瞄準(zhǔn)未來的我國(guó)軍用電能源技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略提供參考。

最后，本書還以簡(jiǎn)短的篇幅，簡(jiǎn)要介紹了電能源技術(shù)相關(guān)的一些基本科學(xué)概念、定律，以及在電能源技術(shù)研究過程中科研人員所關(guān)注的基礎(chǔ)科學(xué)問題，旨在提醒我們的電能源技術(shù)研究與應(yīng)用專家們，萬變不離其宗，在技術(shù)發(fā)展與推廣應(yīng)用的過程，始終要繃緊 科學(xué)求真 的弦。

本書的撰寫得到了電子科技大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、成都理工大學(xué)等高校從事電能源技術(shù)研究與教學(xué)工作的多位老師的大力支持與幫助。其中，本書第 1 章部分內(nèi)容由北京航空航天大學(xué)官勇吉教授和清華大學(xué)劉凱副教授等參與編寫；第 2 章部分內(nèi)容由北京航空航天大學(xué)官勇吉教授，電子科技大學(xué)王辛瑜博士、馮雪松博士等參與編寫；第 3 章部分內(nèi)容由北京航空航天大學(xué)官勇吉教授，清華大學(xué)劉凱副教授，電子科技大學(xué)胡瀟然副研究員、伍芳副研究員、彭曉麗副研究員、馮雪松博士、陳頡頏博士，成都理工大學(xué)賈若男研究員等參與編寫；第 4 章部分內(nèi)容由電子科技大學(xué)胡瀟然副研究員、伍芳副研究員、薛志宇博士、馮雪松博士等參與編寫；第 6 章部分內(nèi)容由北京航空航天大學(xué)官勇吉教授參與編寫。在此，筆者向上述各位，以及參與本書統(tǒng)稿、校對(duì)等工作的電子科技大學(xué)其他老師和同學(xué)致以誠(chéng)摯謝意，感謝大家為本書順利出版所付出的心血。

向勇
2023 年 7 月于成都